电源保护器和动中通卫星通讯天线设备
技术领域
本发明涉及卫星通讯天线设备技术领域,尤其是涉及电源保护器和动中通卫星通讯天线设备。
背景技术
直流电源保护器通常由过压抑制器件构成,只能单纯地进行浪涌防护。无法对电源提供系统进行有效防护。同时单纯地负载切换器无法抵抗较高能量的浪涌输入,且传统负载切换结构无法在负向过压时进行有效动作,使之无法充分保护后端电路。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供电源保护器和动中通卫星通讯天线设备,可以充分保护输入浪涌电流抑制模块,且不影响过压保护模块供电系统及并网设备。
第一方面,本发明实施例提供了电源保护器,包括:电源、过压保护模块和输入浪涌电流抑制模块;
所述电源、所述过压保护模块和所述输入浪涌电流抑制模块依次连接;
所述过压保护模块,用于对所述电源输出的第一浪涌电压进行泄放,得到第二浪涌电压,并将所述第二浪涌电压经过吸收和延时,得到第三浪涌电压,并使所述输入浪涌电流抑制模块处于过压关断状态;
所述输入浪涌电流抑制模块,用于检测分流电阻输出的电流值,如果所述电流值大于预设电流阈值,则将所述电流值限制在所述预设电流阈值范围内,并经过固定延时,使所述电流值继续正常工作。
结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式,其中,所述输入浪涌电流抑制模块,用于在所述电流值不能限制在所述预设电流阈值范围内,且所述电流值大于所述预设电流阈值,则关断系统,并经过所述固定延时后,再次检测所述分流电阻输出的所述电流值。
结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式,其中,所述第三浪涌电压大于后端过压保护动作电压且小于后端器件最大耐压值。
结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式,其中,所述过压保护模块包括压敏电阻、气体放电管、LC滤波电路和瞬态二极管TVS;
所述压敏电阻、所述气体放电管、所述LC滤波电路和所述TVS依次连接;
所述第一浪涌电压分别经过所述压敏电阻和所述气体放电管进行泄放,得到所述第二浪涌电压,所述第二浪涌电压经过所述LC滤波电路进行抑制和延时,并到达所述TVS,经所述TVS吸收,得到所述第三浪涌电压,所述输入浪涌电流抑制模块处于过压关断状态,直到所述第一浪涌电压完全泄放,则进入正常工作模式。
结合第一方面的第三种可能的实施方式,本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式,其中,LC滤波电路包括共模电感电路和差模电感电路,其中,所述差模电感电路在所述共模电感电路的不平衡中产生。
结合第一方面的第三种可能的实施方式,本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式,其中,所述TVS的泄放强度为6KA。
结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式,其中,所述输入浪涌电流抑制模块包括负载热切换芯片、所述分流电阻和开关管组;
所述分流电阻和所述开关管组分别与所述负载热切换芯片相连接;
所述负载热切换芯片,用于检测所述分流电阻输出的电流值,如果所述电流值大于预设电流阈值,则将所述电流值限制在所述预设电流阈值范围内,并经过固定延时,使所述电流值继续正常工作;
所述开关管组,用于为所述输入浪涌电流抑制模块供电。
结合第一方面的第六种可能的实施方式,本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式,其中,所述负载热切换芯片为LM5069。
结合第一方面的第六种可能的实施方式,本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式,其中,所述开关管组包括两个开关管,两个所述开关管以背对背方式连接。
第二方面,本发明实施例还提供动中通卫星通讯天线设备,包括如上所述的电源保护器。
本发明实施例提供了电源保护器和动中通卫星通讯天线设备,包括:电源、过压保护模块和输入浪涌电流抑制模块;电源、过压保护模块和输入浪涌电流抑制模块依次连接;过压保护模块用于对电源输出的第一浪涌电压进行泄放,得到第二浪涌电压,并将第二浪涌电压经过吸收和延时,得到第三浪涌电压,并使输入浪涌电流抑制模块处于过压关断状态;输入浪涌电流抑制模块用于检测分流电阻输出的电流值,如果电流值大于预设电流阈值,则将电流值限制在预设电流阈值范围内,并经过固定延时,使电流值继续正常工作,可以充分保护输入浪涌电流抑制模块,且不影响过压保护模块供电系统及并网设备。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的电源保护器示意图;
图2为本发明实施例二提供的过压保护模块示意图;
图3为本发明实施例二提供的过压保护模块原理示意图;
图4为本发明实施例三提供的输入浪涌电流抑制模块示意图;
图5为本发明实施例三提供的输入浪涌电流抑制模块原理示意图。
图标:
10-电源;20-过压保护模块;30-输入浪涌电流抑制模块;21-压敏电阻;22-气体放电管;23-LC滤波电路;24-TVS;31-分流电阻;32-负载热切换芯片;33-开关管组。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为便于对本实施例进行理解,下面对本发明实施例进行详细介绍。
实施例一:
图1为本发明实施例一提供的电源保护器示意图。
参照图1,电源保护器包括:电源10、过压保护模块20和输入浪涌电流抑制模块30;
电源10、过压保护模块20和输入浪涌电流抑制模块30依次连接;
其中,过压保护模块20可以称为前端,输入浪涌电流抑制模块30可以称为后端。
过压保护模块20用于对所述电源10输出的第一浪涌电压进行泄放,得到第二浪涌电压,并将所述第二浪涌电压经过吸收和延时,得到第三浪涌电压,并使所述输入浪涌电流抑制模块30处于过压关断状态;
其中,第三浪涌电压大于后端过压保护动作电压且小于后端器件最大耐压值。
过压保护模块20的功能是抑制恶劣使用环境下电源端耦合进入的正压/负压浪涌,静电及快速电脉冲群,防止后端电源或天线伺服系统损坏。
输入浪涌电流抑制模块30用于检测分流电阻输出的电流值,如果所述电流值大于预设电流阈值,则将所述电流值限制在所述预设电流阈值范围内,并经过固定延时,使所述电流值继续正常工作。
进一步的,输入浪涌电流抑制模块30,用于在所述电流值不能限制在所述预设电流阈值范围内,且所述电流值大于所述预设电流阈值,则关断系统,并经过所述固定延时后,再次检测所述分流电阻输出的所述电流值。
输入浪涌电流限制模块30可以保护为天线设备供电的供电系统,防止上电瞬间的大电流烧毁供电设备,或影响其他并网设备的运行,同时最大程度减少了由于长电源传输线寄生电感引起的电压过冲。
实施例二:
图2为本发明实施例二提供的过压保护模块示意图。
参照图2,过压保护模块20包括压敏电阻21、气体放电管22、LC滤波电路23和TVS(Transient Voltage Suppressor,瞬态二极管)24;
压敏电阻21、气体放电管22、LC滤波电路23和TVS24依次连接;压敏电阻21、气体放电管22、LC滤波电路23和TVS24实现8/20uS波形浪涌±4000V/5KA量级的浪涌防护及对±6KV静电接触放电,±2KV电快速脉冲群有较强抑制作用。
第一浪涌电压分别经过所述压敏电阻21和所述气体放电管22进行泄放,得到所述第二浪涌电压,所述第二浪涌电压经过所述LC滤波电路23进行抑制和延时,并到达所述TVS24,经所述TVS24吸收,得到所述第三浪涌电压,所述输入浪涌电流抑制模块处于过压关断状态,直到所述第一浪涌电压完全泄放,则进入正常工作模式。
具体的,参照图3,通过在前端使用压敏电阻和气体放电管,可以规避压敏电阻短路失效的问题,并且规避了气体放电管续流遮断时间过长的问题。
进一步的,LC滤波电路23包括共模电感电路和差模电感电路,所述共模电感电路包括共模电感和高压瓷片电容。
其中,所述差模电感电路在所述共模电感电路的不平衡中产生。
这里,通过使用mH级别的共模电感和高压瓷片电容,从而构成了共模电感电路,并且由共模电感非对称特性与电容构成的差模电感电路,对于静电及电快速脉冲群有一定的抑制作用,对于浪涌有一定的延迟作用,且对设备传导骚扰有一定抑制作用。
共模电感电路和差模电感电路属于同一结构,在不同通路上形成的不同形式的LC滤波。
TVS24的泄放强度为6KA,针对的是8/20uS浪涌波形,其nS级的导通速度可以对后端起到良好的防护作用。
实施例三:
图4为本发明实施例三提供的输入浪涌电流抑制模块示意图。
参照图4,输入浪涌电流抑制模块30包括负载热切换芯片32、分流电阻31和开关管组33;
分流电阻31和开关管组33分别与负载热切换芯片32相连接;
负载热切换芯片32,用于检测所述分流电阻31输出的电流值,如果所述电流值大于预设电流阈值,则将所述电流值限制在所述预设电流阈值范围内,并经过固定延时,使所述电流值继续正常工作;
开关管组33,用于为所述输入浪涌电流抑制模块30供电。
这里,在正常工作模式下,所有器件均不工作,开关管组33工作在开关区域后为后端供电,并消耗极小的耗散功率。
具体地,参照图5,负载热切换芯片32为LM5069,是德州仪器生产的,通过检测分流电阻31,控制后端N沟道MOS管进行输出电流控制以达到输入浪涌电流抑制的目的。同时,负载热切换芯片32具有过压/欠压保护功能,可在正负向过压时关断输出,达到保护后端电路的目的。
进一步的,开关管组33包括两个开关管,两个所述开关管以背对背方式连接。
具体地,开关管组33为两个背对背连接的超低导通电阻场效应管,型号为SUM40N15,最大耐压为150V,导通电阻为0.04欧姆,可最小化其消耗的耗散功率。开关管组33采用背对背连接,可以规避原有设计中本征二极管的存在而无法完全防护负电压浪涌的缺陷。
一种动中通卫星通讯天线设备,包括如上所述的电源保护器。
本发明实施例提供了电源保护器和动中通卫星通讯天线设备,包括:电源、过压保护模块和输入浪涌电流抑制模块;电源、过压保护模块和输入浪涌电流抑制模块依次连接;过压保护模块用于对电源输出的第一浪涌电压进行泄放,得到第二浪涌电压,并将第二浪涌电压经过吸收和延时,得到第三浪涌电压,并使输入浪涌电流抑制模块处于过压关断状态;输入浪涌电流抑制模块用于检测分流电阻输出的电流值,如果电流值大于预设电流阈值,则将电流值限制在预设电流阈值范围内,并经过固定延时,使电流值继续正常工作,可以充分保护输入浪涌电流抑制模块,且不影响过压保护模块供电系统及并网设备。
本发明实施例所提供的计算机程序产品,包括存储了程序代码的计算机可读存储介质,所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法,具体实现可参见方法实施例,在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统和装置的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
另外,在本发明实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。
对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random AccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本发明的具体实施方式,用以说明本发明的技术方案,而非对其限制,本发明的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。